LABBRAPORT (elektrolys)

Oskar Backman

3A

LABBRAPORT Elektrolys UPPG:

Bekanta sig med processerna i en elektrolys, se vilka oxidations- reduktionsreaktioner som sker.

MATERIAL:

Provrör, strömkälla, ledningar, kromnickeltråd, koppartråd, grafitstav, kaliumjodid, natriumklorid, fenolftalein, BTB, kopparsulfat, urör

UTFÖRANDE:

A. Elektrolys av kaliumjodid Vi tog en kaliumjodidlösning, blandade i ett par droppar fenolftalein och hällde den i ett urör. Därefter lade vi ned grafitelektroderna i båda öppningarna och kopplade ihop dem med et 9 volts batteri.

B. Elektrolys av utspädd natriumkloridlösning Gjorde som i punkt A men istället för KI och fenolftalein användes en utspädd lösning av NaCl och som indikator BTB.

C. Elektrolys av koncentrerad natriumkloridlösning Gjorde som i steg B men en koncentrerad NaCl-lösning användes.

D. Elektrolys av en utspädd natriumkloridlösning med kopparelektroder Gjorde som i punkt B men istället för grafit användes kopparelektroder.

E. Kromnickeltråd överdras med koppar Lade en 1M lösning av kopparsulfat i uröret och lade en kopparelektrod som anod och en kromnickelelektrod som katod. RESULTAT:

A. Vid katoden bildades vätgas och OH joner enligt formeln: -

2 H2O(l) + 4 e- → H2(g) + 2 OH-(aq.) Vid anoden bildades jod enligt formeln: 2 I-(aq.) → I2(aq.) + 2 eKatodens OH- joner leder till att pH höjs så att fenolftaleinet ändrar färg till rosa, medan jodet vid anoden löser sig i vattnet och får en brun färg. Skulle man indunsta denna lösning skulle KOH, hydroxidjonerna och kaliumjonerna reagerar till kaliumhydroxid, och jod.

Oskar Backman

3A

B. Vid katoden bildades vätgas och OH joner enligt formeln: -

2 H2O(l) + 4 e- → H2(g) + 2 OH-(aq.) Vid anoden bildades syre och H+ joner enligt formeln: 2 H2O(l) → O2(g) + 4 H+(aq.) + 4 eKatodens OH- joner gör att pH höjs så att BTB färgas blått medan anodens H- joner gör att pH sjunker och BTB blir gult. Det enda som NaCl gjorde var att göra lösningen ledande så att elektrolysen fungerade.

C. Vid katoden bildades vätgas och OH joner enligt formeln: -

2 H2O(l) + 4 e- → H2(g) + 2 OH-(aq.) Vid anoden bildades klorgas enligt formeln: 2 Cl-(aq.) → Cl2(g) + 2 eKatodens OH- joner gör att pH höjs så att BTB färgas blått medan vid anoden frigörs klorgas. Eftersom det finns en stor mängd kloridjoner kommer de att reagera före vattnet trots att vattnet har högre normalpotential.

D. På anoden kommer kopparen att övergå till kopparjoner enligt formeln: Cu(s) → Cu+(aq.) + eI början av elektrolysen kommer det att frigöras väte och hydroxidjoner från katoden enligt formeln: 2 H2O(l) + 4 e- → H2(g) + 2 OH-(aq.) Men efter en stund kommer kopparjonerna att nå katoden och då kommer de att bli till koppar enligt formeln: Cu+(aq.) + e- → Cu(s) Kopparn kommer att överföras från anoden till katoden, detta används industriellt för att rena koppar.

E. Anodens koppar kommer att övergå till kopparjoner enligt formeln: Cu(s) → Cu+(aq.) + ePå katoden kommer kopparjonerna både från lösningen och från anoden att reduceras till metalliskt koppar enligt formeln: Cu+(aq.) + e- → Cu(s) Kopparjonerna i kopparsulfatlösningen kommer att forma ett lager koppar på katoden, denna metod används då man ska dra över en metall med en annan. SLUTSATS:

Elektrolys är en väldigt användbar metod, t.ex. kemisk syntes som bland annat syntes av kaliumklorat. Elektrolys är också använd för att rena olika metaller, t.ex. koppar. Det är också använt för att få ut olika ämnen ur föreningar, t.ex. Jod ur kaliumjodid.